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鈦白粉的光學(xué)性質(zhì)——白度
鈦白粉的光學(xué)性質(zhì)——白度
顏色是由物質(zhì)對(duì)可見(jiàn)光中不同波長(zhǎng)的光波被吸收程度不同而形成的。日光是由許多波長(zhǎng)不同的光波組合而成，每一種波長(zhǎng)的光具有它特定的一種顏色，各種不同顏色的光組合起來(lái)，就成為白色。 物體在可見(jiàn)光［波長(zhǎng)（λ）在0.39-0.77μm的電磁波〕下所呈現(xiàn)的不同顏色，是物體對(duì)可見(jiàn)光中不同波長(zhǎng)的光波進(jìn)行不同程度的吸收和反射后所形成的。所謂“白度”，就是物質(zhì)對(duì)可見(jiàn)光吸收和反射兩部分之比，它又綜合了色調(diào)和亮度兩種光學(xué)效果，根據(jù)庫(kù)伯爾卡一芒克(Kubelka-Munk)理論，
由上式可知R∞與K/S成反比，K減小，S增大，白度和亮度就增大。 影響鈦白粉白度的因素是復(fù)雜的，在鈦白粉生產(chǎn)中，具有實(shí)際意義的是鈦白粉中的雜質(zhì)含量和粒徑與粒徑分布。因此為了提高白度，除了盡可能地減少雜質(zhì)含量，提高化學(xué)純度，避免二氧化鈦晶格出現(xiàn)缺陷來(lái)降低K值外，同時(shí)還要調(diào)整和控制二氧化鈦的粒徑和粒徑分布，增強(qiáng)其分散性，提高S值才行。 從下圖中可以看出二氧化鈦的光散射能、光吸收能及反射率與光線波長(zhǎng)之間的關(guān)系。
影響鈦白粉白度的主要因素如下。
(1)鈦白粉中有害雜質(zhì)的種類和含量即使有害雜質(zhì)含量甚微，也會(huì)對(duì)白度產(chǎn)生明顯的影響，如鐵、鉻、鉆、鈰、銅、錳、釩、鉛等。雜質(zhì)的有害影響，不僅由于混人雜質(zhì)本身的顯色作用，而且由于雜質(zhì)離子，尤其是重金屬離子的存在，使鈦白粉晶格曲線扭曲變形失去對(duì)稱性而發(fā)生作用。金紅石型鈦白粉對(duì)雜質(zhì)的影響更為敏感，如氧化鐵在金紅石型鈦白粉中的含量大于0.003％時(shí)，就會(huì)呈現(xiàn)色彩，而在銳鈦型鈦白粉中的含量要大于0.009％才會(huì)發(fā)生色彩反應(yīng)。
(2)影響鈦白粉白度的各種雜質(zhì)的極限值。
(3)鈦白粉顆粒的形狀、大小和粒度分布這些因素都會(huì)對(duì)白度產(chǎn)生影響。鈦白粉的顆粒形狀要求外形輪廓光滑，不帶棱角，因?yàn)閹Ю饨堑谋砻鏁?huì)減弱對(duì)光的反射。粒子大小應(yīng)控制在0.2-0.4μm之間。即相當(dāng)于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍(0.4-0.7μm)的一半，這樣才能獲得高的光散射能力，使其顏色顯得更白。其粒徑小于0.lμm時(shí)，晶體則是透明的；當(dāng)粒徑太大時(shí)，即產(chǎn)品中含有少量(0.1％-2％）粒徑為0.5μm以上的大粒子，就會(huì)降低顆粒對(duì)光的散射能力，就可能對(duì)顏料性能產(chǎn)生非常有害的影響。對(duì)于粒徑分布，則要求均勻，分布帶要狹窄。 (4)鈦白粉出現(xiàn)不理想的晶格結(jié)構(gòu)和出現(xiàn)混晶現(xiàn)象。
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